DE69618470T2 - DYE PROCESS - Google Patents
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Description
Diese Anmeldung betrifft ein Färbeverfahren und insbesondere eine Nach-Färbebehandlung von Gewebe.This application relates to a dyeing process and in particular to a post-dyeing treatment of fabric.
In einem üblichen Gewebe oder Textil-Färbeverfahren, folgt auf das Färben üblicherweise ein Behandlungsmodus, welcher ganz allgemein aus einem oder mehreren Behandlungsbädern besteht, der Zweck hiervon ist die Entfernung von überschüssigem Farbstoff (welcher nicht an dem Gewebe haftet), die weitere Behandlung des Gewebes (beispielsweise mit Befestigungsmitteln für diejenigen Farbstoffe, welche es benötigen oder mit solchen Materialien wie Weichmacher) oder die Entfernung von überschüssigem Material, welches nach der Behandlung übrig bleibt (beispielsweise Befestigungsmittel oder Weichmacher). Ein übliches Färbeverfahren ohne chemische Behandlungen, wie Befestigung und Weichmachen, umfasst typischerweise die folgenden aufeinanderfolgende Stufen: Färbung in einem Farbbad, Überführung in ein erstes Spülbad (wo das Material mit Wasser gespült wird), Überführung in ein zweites Spülbad, Überführung in ein erstes Seifenbad (wo das Material mit Seifenlösung gewaschen wird), Überführung in dritte und vierte Spülbäder und eine Nachtrocknungsstufe in einer Zentrifuge. Der gesamte Vorgang wird üblicherweise in einer Färbereimaschine durchgeführt, worin das Färben erfolgte, die Überführung in die Zentrifuge erfolgt nur für den speziellen Zweck des Zentrifugierens.In a conventional fabric or textile dyeing process, dyeing is usually followed by a treatment mode, which generally consists of one or more treatment baths, the purpose of which is to remove excess dye (which does not adhere to the fabric), to further treat the fabric (for example with fixing agents for those dyes which require it or with such materials as softeners) or to remove excess material remaining after treatment (for example fixing agents or softeners). A conventional dyeing process without chemical treatments such as fixing and softening typically comprises the following sequential stages: dyeing in a dye bath, transfer to a first rinse bath (where the material is rinsed with water), transfer to a second rinse bath, transfer to a first soap bath (where the material is washed with soap solution), transfer to third and fourth rinse baths and a post-drying stage in a centrifuge. The entire process is usually carried out in a dyeing machine in which the dyeing took place, the transfer to the centrifuge only takes place for the special purpose of centrifuging.
Im US-Patent 3'919'864 ist eine Färbereimaschine mit einer Drehtrommel zur Verwendung beim Färben von Stoffen, Verkleidungen und ähnlichem beschrieben.US Patent 3,919,864 describes a dyeing machine with a rotating drum for use in dyeing fabrics, coverings and the like.
Im FR-Patent 1.156.194 ist eine Färbereimaschine mit einer Zentrifuge beschrieben.The French patent 1,156,194 describes a dyeing machine with a centrifuge.
Im GB-Patent 854.221 ist ein Verfahren zur Behandlung von Garnen und Textil-Meterschnittware beschriebenGB Patent 854,221 describes a process for treating yarns and textile cut-to-length fabrics
Vor kurzem stattgefundene Entwicklungen bei Färbeverfahren beschäftigten sich mit einer Verminderung des Verhältnisses der Flüssigkeit zu den Textilerzeugnissen, welches in der Färbestufe verwendet wurde. Im Allgemeinen führt ein niedrigeres Verhältnis der Flüssigkeit zu den Textilerzeugnissen zu einer wirkungsvolleren Färbung. Jedoch wurde beobachtet, dass in den üblichen Verfahren sogar bei niedrigen Verhältnissen der Flüssigkeit zu den Textilerzeugnissen, beispielsweise einem Verhältnis der Flüssigkeit zu den Textilerzeugnissen im Bereich von 20 : 1 bis 5 : 1, ein wesentlicher Anteil von Flüssigkeit von einem Färbebad zur nächsten Behandlungsstufe übergeführt wird, welche ein Spülbad, ein Waschbad oder irgend ein anderes Behandlungsbad sein kann. Diese Überführung dauert in den aufeinanderfolgenden Stufen an, die Menge der Flüssigkeit, welche übergeführt wird hängt von der Flüssigkeitsaufnahme eines bestimmten Gewebes ab (beispielsweise haben Maschenwaren eine grössere Aufnahme als Webwaren). Gewirkte Baumwolle (Baumwoll-Interlockware), welche typischerweise eine Flüssigkeitsaufnahme von 250 Gew.-% besitzt, überträgt bis zu einem Viertel der Färbeflüssigkeit mit einem Verhältnis der Flüssigkeit zu den Textilerzeugnissen von 10 : 1 auf die nächste Verarbeitungsstufe. Eine sogar noch grössere Übertragung erfolgt mit einem kleineren Verhältnis der Flüssigkeit zu den Textilerzeugnissen. Daraus folgt, dass diese Übertragung von Flüssigkeit die Leistungsfähigkeit wesentlich vermindert. Die Folge hiervon ist, dass der potentielle Effekt der besonderen Verarbeitungsstufe, sei es Spülen, Waschen, Befestigen, Weichmachen oder andere Effekte des Bades vermindert wird. Demzufolge sind mehr Waschvorgänge vonnöten, um zu einem Gewebe zu gelangen, welches das erwünschte Mass an Freiheit von unerwünschten Materialien, wie einem Überschuss des Farbstoffes oder anderer Verunreinigungen (wie der im Verfahren verwendeten Chemikalien) besitzt. Die Zunahme der Anzahl der benötigten Waschvorgänge bedeutet eine Zunahme eines oder mehrerer des gesamten Wasserverbrauches, des gesamten Zeitaufwandes und des gesamten Energieaufwandes für das Verfahren. Dieses erhöht andererseits die Produktionskosten und die Kosten für den Verbraucher, soweit es sich nicht als möglich erwiesen hat die üblichen Methoden in einem weiten Ausmass zu verbessern.Recent developments in dyeing processes have involved reducing the ratio of liquid to fabric used in the dyeing stage. In general, a lower ratio of liquid to fabric results in more effective dyeing. However, it has been observed that in conventional processes, even at low ratios of liquid to fabric, for example a liquid to fabric ratio in the range 20:1 to 5:1, a substantial proportion of liquid is transferred from a dye bath to the next treatment stage, which may be a rinsing bath, a washing bath or any other treatment bath. This transfer continues in the successive stages, the amount of liquid transferred depending on the liquid absorption of a particular fabric (for example, knits have a greater absorption than wovens). Knitted cotton (cotton interlock), which typically has a liquid absorption of 250% by weight, transfers up to a quarter of the dye liquid to the next processing stage with a liquid to fabric ratio of 10:1. Even greater transfer occurs with a smaller liquid to fabric ratio. It follows that this transfer of liquid substantially reduces efficiency. The consequence of this is that the potential effect of the particular processing step, be it rinsing, washing, fixing, softening or other effects of the bath, is reduced. Consequently, more washings are required to achieve a fabric which has the desired degree of freedom from undesirable materials such as excess dye or other contaminants (such as chemicals used in the process). The increase in the number of washings required means an increase in one or more of the total water consumption, the total time consumption and the total energy consumption of the process. This in turn increases the cost of production and the cost to the consumer unless it has been found possible to improve upon the usual methods to a great extent.
Es wurde nunmehr gefunden, dass es möglich ist Materialien so gut zu färben, dass eine Färbung erhalten wird, die so gut ist wie jede übliche Färbung und die Nachteile der oben beschriebenen üblichen Verfahren gleichzeitig weitestgehend vermindert werden. Demnach betrifft die vorliegende Erfindung ein Färbeverfahren, welches die Stufen der Anwendung einer Färbeflüssigkeit auf das zu färbende Gewebe in einer üblichen Färbereimaschine und die nachfolgende Unterwerfung des Gewebes einem Behandlungsmodus beinhaltet, welcher eine Reihe von Flüssigbad-Behandlungsstufen umfasst, worin das Gewebe einem Zentrifugieren nach jeder dieser Behandlungsstufen unterworfen wird, was dadurch gekennzeichnet ist, dass der Behandlungsmodus in einer Zentrifuge erfolgt.It has now been found that it is possible to dye materials so well that a dye is obtained which is as good as any conventional dye and the disadvantages of the conventional methods described above are at the same time reduced as far as possible. Accordingly, the present invention relates to a dyeing process which comprises the steps of applying a dyeing liquid to the fabric to be dyed in a conventional dyeing machine and then subjecting the fabric to a treatment mode which comprises a series of liquid bath treatment stages, in which the fabric is subjected to centrifuging after each of these treatment stages, which is characterized in that the treatment mode takes place in a centrifuge.
Die Färbeflüssigkeit ist jede Färbeflüssigkeit, welche unter Verwendung eines oder mehrerer geeigneter Farbstoffe gemäss üblicher Methoden hergestellt wurde. Geeignete Farbstoffe sind Farbstoffe, welche ausgewählt sind aus der Gruppe, welche aus Direktfarbstoffen, Reaktivfarbstoffen und Schwefelfarbstoffen besteht und den Fachleuten wohlbekannt ist. Das Verhältnis der Flüssigkeit zu den Textilerzeugnissen kann wie gewünscht verändert werden. Typischerweise wird ein Verhältnis der Flüssigkeit zu den Textilerzeugnissen im Bereich von 20 : 1 bis 5 : 1 verwendet. Ein Verhältnis der Flüssigkeit zu den Textilerzeugnissen von 4 : 1 kann ebenfalls verwendet werden, wobei in diesem Fall eine geeignete Färbereimaschine wie eine Luftstromstrahl- Färbereimaschine verwendet wird.The dyeing liquid is any dyeing liquid prepared using one or more suitable dyes according to conventional methods. Suitable dyes are dyes selected from the group consisting of direct dyes, reactive dyes and sulphur dyes and are well known to those skilled in the art. The ratio of the liquid to the fabrics can be varied as desired. Typically a ratio of the liquid to the fabrics in the range of 20:1 to 5:1 is used. A ratio of the liquid to the fabrics of 4:1 can also be used, in which case a suitable dyeing machine such as an air jet dyeing machine is used.
Unter "Flüssigbad-Behandlungsstufe" versteht man für die Zwecke der vorliegenden Erfindung eine Behandlungsstufe, worin das Material in eine Behandlungsflüssigkeit getaucht wird bis dass die Behandlung zu einem annehmbaren Grad oder bis zu dem höchst zu erzielenden Grad beendet ist. Solche Behandlungsstufen umfassen Waschstufen (mit Seifenlösung), Spülstufen (mit Wasser), Befestigungsstufen (mit Befestigungsmitteln für solche Farbstoffe, welche solch eine Befestigung benötigen) und verschiedene andere chemische Behandlungen, wie Weichmachen. Nach jeder solcher Verfahrensstufen erfolgt eine Zentrifugierstufe. Die praktischste Möglichkeit dies zu erreichen besteht darin, den ganzen Behandlungsmodus nach dem Färben bis zu dem Nachtrocknen in einer Zentrifuge durchzuführen. Dies ist die grösste Abweichung vom bekannten Stand der Technik, worin die ganze Behandlung ganz allgemein in einer Färbereimaschine stattfindet, wobei das Zentrifugieren am Ende vor dem Nachtrocknen erfolgt. Es besitzt eine breitverzweigte Anwendung insofern als es nicht nur die Vorteile der vorliegenden Erfindung, welche weiter unten im Detail besprochen werden, ermöglicht sondern auch eine spezialisierte Färbereimaschine für weitere Färbungen freihält und dementsprechend zu weiteren Einsparungen führt.By "liquid bath treatment step" is meant for the purposes of the present invention a treatment step in which the material is immersed in a treatment liquid until the treatment is completed to an acceptable level or to the highest level achievable. Such treatment steps include washing steps (with soap solution), rinsing steps (with water), fixing steps (with fixing agents for those dyes requiring such fixing) and various other chemical treatments such as softening. Each of these process steps is followed by a centrifugation step. The most practical way of achieving this is to carry out the entire treatment mode after dyeing up to post-drying in a centrifuge. This is the greatest departure from the known prior art in which the entire treatment generally takes place in a dyeing machine, with centrifugation taking place at the end before post-drying. It has a wide application in that it not only enables the advantages of the present invention, which are discussed in detail below, but also keeps a specialized dyeing machine free for further dyeing and accordingly leads to further savings.
Die Zentrifuge kann einer der auf dem Fachgebiet bekannten Apparate sein und der Fachmann kann unter dem weiten, im Handel erhältlichen, Angebot auswählen. Zum Zwecke der vorliegenden Erfindung wird die Zentrifuge so verändert, dass sie für ihre Doppelrolle als Reaktionsgefäss geeignet ist. Dieses erfordert ein Ventil, welches die Flüssigkeit in der Zentrifuge zurückhält (besser als die übliche Praxis diese auslaufen zu lassen). Wenn das Ventil geschlossen ist, wird die Flüssigkeit in der Zentrifuge zurückgehalten und wenn es offen ist, fliesst die Flüssigkeit aus der Zentrifuge aus. Ebenfalls erforderlich sind die Möglichkeiten um die Zentrifuge mit den Materialien zu versorgen, welche für jede Stufe notwendig sind, beispielsweise, Waschwasser, Seifenlösung, Behandlungsflüssigkeiten (wie Befestigungsmittel und Weichmacher) und so weiter. Diese können bereits zur Versorgung der Zentrifuge zur Verfügung stehen (beispielsweise heisses Wasser aus einem Wärme-Austauscher, welcher mit einer anderen Ausrüstung verwendet wird) und der Fachmann wird sogleich die verschiedenen Möglichkeiten begrüssen solche Dinge zur Verfügung zu haben. Falls diese nicht sogleich zugänglich sind, so besteht eine weitere Ausführungsform der Erfindung darin, dass man mit der Zentrifuge einen Vorratsbehälter koppelt, welcher mit der Zentrifuge durch eine Leitung verbunden ist und welcher so ausgelegt ist, dass er die für die nächste Stufe benötigte Flüssigkeit für das Einführen in die Zentrifuge bereithält sobald diese von der vorherigen Behandlungsflüssigkeit entleert wurde. Folglich könnte in einem Verfahren, welches eine Spülstufe, gefolgt von einer Waschstufe enthält der Vorratsbehälter mit einer Seifenlösung gefüllt werden, während die Spülstufe in Betrieb ist. Der Vorratsbehälter kann mit Heizelementen ausgestattet sein, so dass die Behandlungsflüssigkeit, welche auf die Verwendung wartet, auf jede benötigte Temperatur aufgeheizt werden kann. Eine weiterer Zusatz zur Zentrifuge ist eine Recycling-Einrichtung, so dass, wenn die Behandlungsstufe durchgeführt wird (das Umrühren wird durch langsames Drehen der Zentrifuge erreicht), die Behandlungsflüssigkeit kontinuierlich durch die Zentrifuge recycliert werden kann. Solche Mittel können leicht durch eine Fachperson zur Verfügung gestellt werden. Sobald eine gegebene Verfahrensstufe beendet ist, wird das Material zentrifugiert und die Behandlungsflüssigkeit auf übliche Weise durch Öffnen des Rückhalteventils auslaufen gelassen. Sobald das Zentrifugieren beendet ist wird das Ventil geschlossen und die Flüssigkeit für die nachfolgende Behandlungsstufe eingeleitet.The centrifuge may be any of the apparatus known in the art and the skilled person may choose from the wide range of commercially available ones. For the purposes of the present invention, the centrifuge is modified to suit its dual role as a reaction vessel. This requires a valve which retains the liquid in the centrifuge (rather than the usual practice of letting it drain). When the valve is closed, the liquid is retained in the centrifuge and when it is open, the liquid flows out of the centrifuge. Also required are the means to fill the centrifuge with the materials. supply the liquids required for each stage, for example, washing water, soap solution, treatment liquids (such as fixing agents and plasticizers) and so on. These may already be available to supply the centrifuge (for example hot water from a heat exchanger used with other equipment) and the skilled person will immediately appreciate the various possibilities of having such things available. If these are not readily available, a further embodiment of the invention consists in coupling to the centrifuge a storage vessel which is connected to the centrifuge by a conduit and which is designed to hold the liquid required for the next stage ready for introduction into the centrifuge as soon as the latter has been emptied of the previous treatment liquid. Thus, in a process comprising a rinsing stage followed by a washing stage, the storage vessel could be filled with a soap solution while the rinsing stage is in operation. The storage vessel can be equipped with heating elements so that the treatment liquid awaiting use can be heated to any required temperature. A further addition to the centrifuge is a recycling facility so that as the treatment stage is carried out (agitation is achieved by slowly rotating the centrifuge), the treatment liquid can be continuously recycled through the centrifuge. Such means can be readily provided by a skilled person. Once a given process stage is completed, the material is centrifuged and the treatment liquid drained in the usual manner by opening the retention valve. Once centrifugation is complete, the valve is closed and the liquid is introduced for the subsequent treatment stage.
Die Verwendung des Zentrifugierens stellt sicher, dass ein grosser Teil der Flüssigkeit vor der nächsten Behandlungsstufe entfernt worden ist typischerweise 70% der Flüssigkeit nach Gewicht der Rückstände der Textilerzeugnisse. Dies bedeutet, dass die nächste Behandlungsstufe bedeutend weniger Verunreinigungen von der zurückbehaltenen Behandlungsflüssigkeit aufweist als dies der Fall bei den üblichen Behandlungsmodi wäre und sich daraus ergebend weniger Spülungen notwendig sind.The use of centrifugation ensures that a large proportion of the liquid has been removed before the next treatment stage, typically 70% of the liquid by weight of the textile residue. This means that the next treatment stage will have significantly less contamination from the retained treatment liquid than would be the case with conventional treatment modes and consequently fewer rinses are required.
Ein typisches Färbeverfahren gemäss der vorliegenden Erfindung umfasst die folgenden aufeinanderfolgenden Stufen: Färben; eine Zentrifugier-Stufe; eine Spülbad- Stufe (mit Wasser); eine Zentrifugier-Stufe, eine Seifenbad-Stufe (mit Seifenlösung); eine Zentrifugier-Stufe; eine Spülbad-Stufe (mit Wasser) und eine Zentrifugier-Stufe;A typical dyeing process according to the present invention comprises the following sequential steps: dyeing; a centrifuging step; a rinsing bath step (with water); a centrifuging step, a soaping bath step (with soap solution); a centrifuging step; a rinsing bath step (with water) and a centrifuging step;
die Färbung erfolgt in einer üblichen Färbereimaschine und die nachfolgenden Stufen finden in einem Reaktionsgefäss statt welches eine Zentrifuge (1) mit einem Ventil (3) zum Zurückbehalten der Flüssigkeit in der Zentrifuge enthält, die Zentrifuge(1) damit verbunden einen Vorratsbehälter (5) besitzt, welcher mit der Zentrifuge (1) durch eine Leitung (4) verbunden ist und der Vorratsbehälter (5) dafür eingerichtet ist die Flüssigkeit für die Einleitung in die Zentrifuge (1) bereitzuhalten, sobald diese von der vorher verwendeten Behandlungsflüssigkeit entleert wurde.the dyeing takes place in a conventional dyeing machine and the subsequent steps take place in a reaction vessel which contains a centrifuge (1) with a valve (3) for retaining the liquid in the centrifuge, the centrifuge (1) has a storage container (5) connected to it, which is connected to the centrifuge (1) by a line (4) and the storage container (5) is designed to hold the liquid ready for introduction into the centrifuge (1) as soon as it has been emptied of the previously used treatment liquid.
Die Vorteile der Erfindung sind zahlreich. Die Entfernung der Flüssigkeit durch Zentrifugieren bedeutet, dass, wie oben erwähnt, weniger Verunreinigung an die nachfolgende Behandlungsstufe weitergegeben wird. In der Praxis bedeutet dies eine wesentlich reduzierte Anzahl von Waschstufen, etwas von wesentlicher Bedeutung in vielen Ländern, wo das Wasser teuer ist. Zusätzlich bedeutet dies eine gleichzeitige Verminderung der benötigten Energie, der Arbeitskosten und der Dauer der Maschinenbeanspruchung, nicht zu erwähnen die wirkungsvollere Verwendung des Maschinenparks. Die Gesamteinsparungen können so hoch sein wie ein Drittel der Gesamtkosten. Die für das Verfahren gemäss der Erfindung geeignete Ausrüstung ist in der Industrie üblich und kann für die Zwecke der Erfindung leicht verändert werden.The advantages of the invention are numerous. The removal of the liquid by centrifugation means that, as mentioned above, less contamination is passed on to the subsequent treatment stage. In practice this means a significantly reduced number of washing stages, something of vital importance in many countries where water is expensive. In addition, it means a simultaneous reduction in the energy required, the labour costs and the duration of machine use, not to mention the more efficient use of the machinery. The total savings can be as high as one third of the total cost. The equipment suitable for the process according to the invention is common in industry and can be easily modified for the purposes of the invention.
Das Verfahren gemäss der Erfindung kann zusammen mit jedem Färbeverfahren verwendet werden, es ist aber besonders wirkungsvoll beim Färben von Zellulosematerialien, wie Baumwolle, welche für die Zwecke der Erfindung die bevorzugten Materialien sind.The process according to the invention can be used in conjunction with any dyeing process, but it is particularly effective in dyeing cellulosic materials such as cotton, which are the preferred materials for the purposes of the invention.
Die Erfindung wird ferner unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, welche schematisch einen Apparat, von einem für die vorliegende Erfindung geeignetem Typus darstellen. Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung ferner ein Reaktionsgefäss, welches eine Zentrifuge enthält, welche ein Ventil zum Zurückbehalten einer Behandlungsflüssigkeit in der Zentrifuge besitzt, die Zentrifuge damit verbunden einen Vorratsbehälter aufweist, welcher mit der Zentrifuge durch eine Leitung verbunden ist, der Vorratsbehälter so eingerichtet ist, dass er die Behandlungsflüssigkeit zur Einleitung in die Zentrifuge bereithält sobald diese von der vorherigen Behandlungsflüssigkeit entleert wurde.The invention will be further described with reference to the accompanying drawings, which schematically illustrate an apparatus of a type suitable for the present invention. Accordingly, the present invention further relates to a reaction vessel containing a centrifuge having a valve for retaining a treatment liquid in the centrifuge, the centrifuge having associated therewith a reservoir connected to the centrifuge by a conduit, the reservoir being arranged to hold the treatment liquid ready for introduction into the centrifuge once the centrifuge has been emptied of the previous treatment liquid.
Gemäss einer Ausführungsform des Reaktionsgefässes wird eine Zentrifuge 1 zur Verfügung gestellt, welche um eine vertikale Achse rotiert und eine Auslassleitung 2 besitzt, welche einen Ventilsatz 3 aufweist. Dieser Ventilsatz besitzt drei Anschlussmöglichkeiten, über eine Leitung 4 zu einem Vorratsbehälter 5, welcher mit Heizelementen ausgestattet ist, zu einer Recyclierschleife 6 und zu einem Entwässerungsablauf 7, welcher ein eigenes Entwässerungsventil 8, Pumpen 9 und 10 besitzt, welche die Flüssigkeit vom Vorratsbehälter zur Zentrifuge 1 und um die Recyclierschlaufe herum bewegen, wobei der Vorratsbehälter durch ein Ventil 11 vom Ventilsatz abtrennbar ist.According to an embodiment of the reaction vessel, a centrifuge 1 is provided which rotates about a vertical axis and has an outlet line 2 which has a valve set 3. This valve set has three connection possibilities, via a line 4 to a storage container 5 which is equipped with heating elements, to a recycling loop 6 and to a drainage outlet 7 which has its own drainage valve 8, pumps 9 and 10 which move the liquid from the storage container to the centrifuge 1 and around the recycling loop, wherein the storage container can be separated from the valve set by a valve 11.
Es wird für den Fachmann verständlich, dass viele Varianten des obigen Aufbaues möglich sind, alle von diesen bewegen sich innerhalb des Umfanges dieser Erfindung. Beispielsweise kann, wie vorhergehend erwähnt, heisses Wasser direkt vom Hitzeaustauscher zugeführt werden, ohne, dass ein Vorratsbehälter notwendig ist. Die Erfindung kann ebenfalls mit einer Trommelzentrifuge (mit horizontaler Achse) durchgeführt werden, obzwar diese Anordnung bestimmte technische Nachteile aufweist.It will be understood by those skilled in the art that many variations of the above construction are possible, all of which are within the scope of this invention. For example, as previously mentioned, hot water can be supplied directly from the heat exchanger without the need for a storage tank. The invention can also be carried out with a drum centrifuge (with a horizontal axis), although this arrangement has certain technical disadvantages.
In einer typischen Operation wird das gefärbte Material aus der Färbereimaschine genommen, in die Zentrifuge 1 eingebracht und während 5 Minuten zentrifugiert, um so viel Färbeflüssigkeit als möglich zu entfernen. Warmes Spülwasser wird danach mit Hilfe der Pumpe 9 aus dem Vorratsbehälter 5 durch die Leitung 4 zur Zentrifuge gepumpt und der Ventilsatz wird so angeordnet, dass die Leitung 4 geschlossen wird. Die Zentrifuge 1 wird langsam rotiert, um dem Spülwasser zu gestatten das Material zu durchdringen und um den Überschuss des Färbemittels und anderer anwesender Chemikalien zu entfernen. Während dieser Zeit ist der Ventilsatz so angeordnet, dass das Waschwasser kontinuierlich mit Hilfe der Pumpe 10 durch die Recyclierschlaufe 6 gepumpt wird, welche dazu dient die Flüssigkeit in der Zentrifuge in homogenem Zustand zu halten. Ebenfalls wird während dieser Zeit eine Seifenlösung für die Waschstufe zu dem Vorratsbehälter 5 (das Ventil 11 ist geschlossen worden) hinzugefügt, welche auf 98ºC erhitzt und in Bereitschaft gehalten wird. Sobald genügend Zeit verstrichen ist (dieses hängt von einer Anzahl von Faktoren ab, wie der Beschaffenheit des Materials und der Maschinengrösse, jedoch sind 10 Minuten üblicherweise genügend), wird der Ventilsatz so angeordnet, dass die Recyclierschlaufe 6 geschlossen und der Weg zu dem Entwässerungsablauf 7 geöffnet ist mit dem ebenfalls geöffneten Entwässerungsventil 8. Die Zentrifuge 1 wird mit Zentrifugier-Geschwindigkeit rotiert bis der Überschuss der Flüssigkeit vollständig entfernt ist (typischerweise nach ungefähr 5 Minuten). Die Zentrifuge wird danach zum Halten gebracht und der Ventilsatz 3 neu angeordnet, um den Entwässerungsablauf 7 zu schliessen (das Entwässerungsventil 8 ist ebenfalls geschlossen), um die Seifenlösung aus dem Vorratsbehälter 5 einzupumpen, wenn das Ventil 11 geöffnet ist. Der Vorgang wird danach wiederholt und dies kann so häufig geschehen als Stufen bestehen. Schliesslich wird das Material herausgenommen und auf übliche Weise, beispielsweise durch Verdampfen, getrocknet.In a typical operation, the dyed material is removed from the dyeing machine, placed in the centrifuge 1 and centrifuged for 5 minutes to remove as much dye liquid as possible. Warm rinse water is then pumped from the reservoir 5 through line 4 to the centrifuge by means of the pump 9 and the valve set is arranged to close line 4. The centrifuge 1 is rotated slowly to allow the rinse water to penetrate the material and to remove the excess of dye and other chemicals present. During this time the valve set is arranged to pump the wash water continuously by means of the pump 10 through the recycle loop 6 which serves to keep the liquid in the centrifuge in a homogeneous state. Also during this time, a soap solution for the washing stage is added to the reservoir 5 (the valve 11 has been closed) which is heated to 98ºC and kept on standby. Once sufficient time has elapsed (this depends on a number of factors such as the nature of the material and the size of the machine, but 10 minutes is usually sufficient), the valve set is arranged so that the recycling loop 6 is closed and the path to the drainage outlet 7 is opened with the drainage valve 8 also open. The centrifuge 1 is rotated at centrifuge speed until the excess liquid is completely removed (typically after about 5 minutes). The centrifuge is then brought to a stop and the valve set 3 is rearranged to close the drainage outlet 7 (the drainage valve 8 is also closed) to pump in the soap solution from the reservoir 5 when the valve 11 is open. The process is then repeated and this can be done as often as there are stages. Finally, the material is taken out and dried in the usual way, for example by evaporation.
Färbungen, worin das Verfahren gemäss der Erfindung verwendet wurde, erleiden im Vergleich zu denen, bei denen die üblichen Techniken angewendet wurden, keine Nachteile. Insbesondere wenn ein Vergleich zwischen der Schweissechtheit, Reibechtheit und Waschechtheit von Geweben, welche unter Verwendung eines Reaktivfarbstoffes gemäss dem Verfahren der vorliegenden Erfindung gefärbt wurden und denen wo ein übliches Färbeverfahren durchgeführt wurde, stattfindet. So wurde gefunden, dass diejenigen, welche nach dem Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung behandelt wurden mindestens genau so gut sind.Dyeings in which the process according to the invention has been used suffer no disadvantages in comparison with those in which the usual techniques have been applied. In particular, when a comparison is made between the perspiration fastness, rub fastness and wash fastness of fabrics dyed using a reactive dye according to the process of the present invention and those where a usual dyeing process has been carried out. Thus, it has been found that those treated by the process according to the present invention are at least as good.
Das Verfahren gemäss der Erfindung wird ferner durch die folgenden, nicht-beschränkenden Beispiele dargestellt. Es ist zu begreifen, dass abhängig von den besonderen, im Verfahren verwendeten Erwärmungsmitteln und Kühlmitteln die Dauer der für jede Stufe aufgewendeten Zeit beeinflusst wird. In den folgenden Beispielen sind die Erwärmungsmittel und Kühlmittel diejenigen, welche üblicherweise in der Färbeindustrie verwendet werden. Alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben.The process according to the invention is further illustrated by the following non-limiting examples. It is to be understood that depending on the particular heating means and cooling means used in the process, the length of time spent on each step will be affected. In the following examples, the heating means and cooling means are those commonly used in the dyeing industry. All temperatures are in degrees Celsius.
Das Verfahren entsprechend diesem Beispiel ist in Fig. 2 dargestellt. In Fig. 2 entsprechen die Zahlen 0 (oberhalb) und 1-5 (unterhalb) der Kurven den folgenden Stufen 0-5.The procedure according to this example is shown in Fig. 2. In Fig. 2 the numbers 0 (above) and 1-5 (below) of the curves correspond to the following levels 0-5.
Ein Muster von 500 Kg vorgebleichtem Baumwoll-Interlock-Material wird in die Färbereimaschine, welche eine Überlauf-Färbereimaschine (ein "Eco-Soft" (Handelsmarke) ex Thies, Deutschland) ist, eingebracht. Die Beladungszeit beträgt 0,5 Stunden.A sample of 500 kg of pre-bleached cotton interlock material is fed into the dyeing machine, which is an overflow dyeing machine (an "Eco-Soft" (trade mark) ex Thies, Germany). The loading time is 0.5 hours.
10 kg C. I. Reaktive Red 123 werden zu 5000 Ltr. Wasser zusammen mit 60 g/Ltr. Glaubersalz und 2,5 g/Ltr. technische Solvay-Soda gegeben, um eine Färbeflüssigkeit zu ergeben und das Gewebe wird während 2,25 Stunden gefärbt.10 kg of C. I. Reactive Red 123 are added to 5000 litres of water together with 60 g/litre of Glauber’s salt and 2.5 g/litre of Solvay technical soda to give a dyeing liquid and the fabric is dyed for 2.25 hours.
Das Gewebe wird in eine Zentrifuge eingebracht, die Beladungszeit beträgt 0,5 Stunden (ein Gerät mit einer Kapazität von 500 Kg), die Zentrifuge ist so ausgestattet ist, wie in der Zeichnung gezeigt wird, das Gewebe wird darin zentrifugiert, das Abwasser verlässt das Waschgefäss durch den Entwässerungsablauf 8. Danach wird durch die Zugabe von 5000 Ltr. Waschwasser bei 50ºC während 10 Minuten gespült, dieses Waschwasser wartete in Bereitschaft in dem Vorratsbehälter. Während dieses Spülvorganges ist der Ventilsatz 3 in der Weise angeordnet, dass das Waschwasser kontinuierlich mit Hilfe der Pumpe 10 durch die Recyclierschlaufe 6 gepumpt wird, welche dazu dient die Flüssigkeit in der Zentrifuge homogen zu halten. Während des Spülvorganges wird der Vorratsbehälter mit 5000 Ltr. einer Seifenlösung von 95ºC nachgefüllt, die sich dort in Bereitschaft für die Verwendung in der nächsten Stufe befindet. Die Dauer dieser Stufe, nämlich für den Zentrifugier- und Spülvorgang, beträgt 0,33 Stunden.The fabric is placed in a centrifuge, the loading time is 0.5 hours (a device with a capacity of 500 kg), the centrifuge is equipped as shown in the drawing, the fabric is centrifuged in it, the waste water leaves the washing vessel through the drainage outlet 8. Then it is rinsed by adding 5000 liters of washing water at 50ºC for 10 minutes, this washing water is waiting in the storage tank. During this rinsing process, the valve set 3 is arranged in such a way that the washing water is continuously pumped by means of the pump 10 through the recycling loop 6, which serves to keep the liquid in the centrifuge homogeneous. During the rinsing process, the storage tank is refilled with 5000 liters of a soap solution at 95ºC, which is then kept ready for use in the next stage. The duration of this stage, namely the centrifugation and rinsing process, is 0.33 hours.
Das Gewebe wird zentrifugiert. Anschliessend wird die Seifenlösung bei 98ºC in die Zentrifuge eingebracht und darin während 10 Minuten umgerührt. Die Seifenlösung wird auf 70ºC abkühlen gelassen. Während dieser Zeit wird der Vorratsbehälter mit 5000 Ltr. eines, bei einer Temperatur von 50ºC befindlichen, Spülwassers für eine weitere Spülung nachgefüllt (siehe Stufe 4). Die Dauer dieser Stufe, nämlich für den Zentrifugier- und Spülvorgang, beträgt 0,33 Stunden.The tissue is centrifuged. The soap solution is then placed in the centrifuge at 98ºC and stirred for 10 minutes. The soap solution is allowed to cool to 70ºC. During this time, the storage container is refilled with 5000 liters of rinsing water at a temperature of 50ºC for another rinse (see stage 4). The duration of this stage, namely the centrifugation and rinsing process, is 0.33 hours.
Der Spülvorgang der Stufe 2 wird wiederholt, d.i. das Zentrifugieren und das Spülen werden, wie in der obigen Stufe 2 beschrieben, durchgeführt. Falls erwünscht kann ein kationischer Weichmacher im Spülwasser anwesend sein. Die Dauer dieser Stufe, nämlich für den Zentrifugier- und Spülvorgang, beträgt 0,33 Stunden.The rinsing process of stage 2 is repeated, i.e. centrifugation and rinsing are carried out as described in stage 2 above. If desired, a cationic softener can be present in the rinsing water. The duration of this stage, namely for the centrifugation and rinsing process, is 0.33 hours.
Das Gewebe wird während 10 Minuten zentrifugiert, aus der Zentrifuge herausgenommen und gemäss üblichen Methoden getrocknet.The tissue is centrifuged for 10 minutes, removed from the centrifuge and dried according to standard methods.
Die gesamte Dauer des oben beschriebene Verfahrens (mit Ausnahme der Trocknungsstufe) beträgt 4,7 Stunden.The total duration of the process described above (excluding the drying stage) is 4.7 hours.
Das Verfahren gemäss diesem Beispiel ist in Fig. 3 dargestellt, worin die Zahlen entweder oberhalb oder unterhalb der Kurven folgende Bedeutungen besitzen:The procedure according to this example is shown in Fig. 3, where the numbers either above or below the curves have the following meanings:
0 bedeutet das Beladen der Färbereimaschine0 means loading the dyeing machine
1 bedeutet das Färben1 means dyeing
2 bedeutet das Spülen (Wasser)2 means rinsing (water)
3 bedeutet das Spülen (Wasser)3 means rinsing (water)
4 bedeutet das Waschen (Seifenbad)4 means washing (soap bath)
5 bedeutet das Spülen (Wasser)5 means rinsing (water)
6 bedeutet das Spülen (Wasser) und6 means rinsing (water) and
7 bedeutet das Zentrifugieren7 means centrifugation
Stufe 0 des obigen Beispiels 1 wird wiederholt.Step 0 of Example 1 above is repeated.
Stufe 1 des obigen Beispiels 1 wird wiederholt.Step 1 of Example 1 above is repeated.
Hier werden zu der Maschine 5000 Ltr. eines Spülbades aus Wasser bei 50ºC hinzugefügt. Die Färbereimaschine wird danach während 10 Minuten in Betrieb gehalten und das Spülwasser abgeleitet.Here, 5000 liters of a rinsing bath of water at 50ºC are added to the machine. The dyeing machine is then kept running for 10 minutes and the rinsing water is drained off.
5000 Ltr. Wasser werden bei 50ºC zu der Maschine hinzugefügt, die oben beschriebene Spülstufe (Stufe 2) wird wiederholt und die Maschine geleert.5000 liters of water at 50ºC are added to the machine, the rinsing step described above (stage 2) is repeated and the machine is emptied.
Hier werden zu der Maschine 5000 Ltr. Seifenlösung bei 40ºC hinzugefügt. Diese wird während 30 Minuten auf 95ºC erhitzt, die Maschine wird während 10 Minuten in Betrieb gehalten und die Lösung während 30 Minuten auf 60ºC abkühlen gelassen und die Maschine während 10 Minuten geleert (Gesamtzeit: 1 Stunde 20 Minuten).Here, 5000 liters of soap solution at 40ºC are added to the machine. This is heated to 95ºC for 30 minutes, the machine is kept running for 10 minutes, the solution is allowed to cool to 60ºC for 30 minutes and the machine is emptied for 10 minutes (total time: 1 hour 20 minutes).
Stufe 3 wird wiederholt.Stage 3 is repeated.
Stufe 3 wird wiederholt mit einer Wassertemperatur von 30ºC.Stage 3 is repeated with a water temperature of 30ºC.
Das Material wird aus der Färbereimaschine entnommen (0,75 Stunden), in die Zentrifuge eingeführt (0,5 Stunden) und während 10 Minuten zentrifugiert und aus der Zentrifuge entnommen (0,5 Stunden). Es wird danach mit üblichen Mitteln getrocknet.The material is removed from the dyeing machine (0.75 hours), introduced into the centrifuge (0.5 hours) and centrifuged for 10 minutes and removed from the centrifuge (0.5 hours). It is then dried using conventional means.
Die Gesamtdauer des oben beschriebenen Verfahrens (mit Ausnahme der Trocknungsstufe) beträgt 7,4 Stunden.The total duration of the process described above (excluding the drying stage) is 7.4 hours.
Ein Vergleich der Beispiele 1 und 2 zeigt, dass die Einsparungen in der Gesamtdauer des Verfahrens ein Resultat der Reduktion der Anzahl der Spül (Wasser) Bäder (und folglich des Gesamtwasserverbrauches des Färbeverfahrens) ist, welche im Beispiel 2 benötigt werden, verglichen mit der Anzahl (und dem Gesamtwasserverbrauch), welche im Beispiel 1 benötigt wird. Eine weiter Zeitersparnis wird dadurch erreicht, dass es unnötig ist die Spül (Wasser) Bäder in jeder Verfahrensstufe des Beispiels 1 zu erhitzen und abzukühlen. Einzig das Seifenbad (erhitzt auf 98ºC im Vorratsbehälter) erfordert ein Erhitzen (die Spül (Wasser) Bäder befinden sich auf der Temperatur des normalen heissen Wassers und benötigen keine Kühlung). Diese Einsparung beim Erwärmen und Abkühlen führt zu einer Gesamteinsparung bei den Energie Erfordernissen verglichen mit den Gesamtenergie-Erfordernissen des Beispiels 2. Eine Abschätzung des Wasserverbrauches zeigt, dass das Färben von 500 Kg Baumwollstrickgewebe gemäss Beispiel 1 annähernd 18,1 m³ Wasser benötigt, während das Beispiel 2 annähernd 23,7 m³ Wasser benötigt. Überdies zeigt die Kostenrechnung des Verfahrens (Aufwand der Material-, Energie- und Arbeitskosten gültig für Basel, Schweiz, im September 1995), dass das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung über 30% billiger ist als das übliche Verfahren. Dies ist eine hervorstechende Ersparnis, insbesondere deshalb, weil die Färbungen gleich sind bezüglich ihrer Leistungsfähigkeit. Überdies wird die Färbereimaschine frei gemacht für die Verwendung für weitere Färbungen und ist nicht besetzt durch Behandlungsstufen.A comparison of Examples 1 and 2 shows that the savings in the total process time is a result of the reduction in the number of rinse (water) baths (and hence the total water consumption of the dyeing process) required in Example 2 compared to the number (and total water consumption) required in Example 1. A further time saving is achieved by the fact that it is unnecessary to heat and cool the rinse (water) baths at each process stage of Example 1. Only the soap bath (heated to 98ºC in the reservoir) requires heating (the rinse (water) baths are at the temperature of normal hot water and do not require cooling). This saving in heating and cooling leads to an overall saving in energy requirements compared to the total energy requirements of Example 2. An estimation of water consumption shows that dyeing 500 kg of cotton knit fabric according to Example 1 requires approximately 18.1 m³ of water, while Example 2 requires approximately 23.7 m³ of water. Moreover, the cost calculation of the process (expenditure of material, energy and labor costs valid for Basel, Switzerland, September 1995) that the process according to the present invention is over 30% cheaper than the conventional process. This is a remarkable saving, especially because the dyeings are equal in terms of their performance. Moreover, the dyeing machine is freed up for use for further dyeings and is not occupied by treatment stages.
Ein Beispiel eines Direktfarbstoffes, welcher gemäss der Erfindung angewendet wird. Das Verfahren gemäss diesem Beispiel wird in Fig. 4 dargestellt.An example of a direct dye used according to the invention. The process according to this example is shown in Fig. 4.
500 Kg Baumwoll-Interlockware wird bei 95ºC unter Verwendung einer Färbeflüssigkeit, mit einem Verhältnis der Textilerzeugnisse zu der Flüssigkeit von 1 : 10, enthaltend 15 Kg "Optisal" (Handelsmarke) Royal Blue 3RLSGR und 60 Kg Glaubersalz in 5000 Ltr. Wasser, gefärbt. Eine Überlauf-Färbereimaschine des im Beispiel 1 beschriebenen Typus wird zur Durchführung der Färbung verwendet. Die Färbung inbegriffen das Beladen der Färbereimaschine, erfolgt während 3,3 Stunden. Spezifische Stufen des Verfahrens nach Beendigung des Färbens umfassen:500 kg of cotton interlock fabric is dyed at 95ºC using a dyeing liquid, with a fabric to liquid ratio of 1:10, containing 15 kg of "Optisal" (Trade Mark) Royal Blue 3RLSGR and 60 kg of Glauber's salt in 5000 litres of water. An overflow dyeing machine of the type described in Example 1 is used to carry out the dyeing. The dyeing, including loading of the dyeing machine, takes place during 3.3 hours. Specific steps of the process after completion of dyeing include:
1. Überführung in eine Zentrifuge wie oben beschrieben und Zentrifugieren;1. Transfer to a centrifuge as described above and centrifuge;
2. Spülen bei 25ºC mit 5000 Ltr. kaltem, hartem Wasser während 10 Minuten und Zentrifugieren;2. Rinse at 25ºC with 5000 litres of cold, hard water for 10 minutes and centrifuge;
3. Behandlung mit einer Befestigerlösung während 20 Minuten bei 40ºC und Zentrifugieren;3. Treatment with a fixing solution for 20 minutes at 40ºC and centrifugation;
4. Neutralisieren mit einer Lösung, enthaltend 5000 Ltr. hartes Wasser und 15 Ltr. Essigsäure bei 25ºC und Zentrifugieren. Nach dem Zentrifugieren wird das Gewebe aus der Zentrifuge entnommen (0,5 Stunden) und mittels üblicher Mittel getrocknet.4. Neutralize with a solution containing 5000 liters of hard water and 15 liters of acetic acid at 25ºC and centrifuge. After centrifugation, the tissue is removed from the centrifuge (0.5 hours) and dried using conventional means.
Jede der Zentrifugierstufen dauert 5 Minuten. Die verwendete Befestigerlösung ist:Each of the centrifugation stages lasts 5 minutes. The fastener solution used is:
5000 Ltr. weiches Wasser5000 litres of soft water
15 Kg "Sandolub" (Handelsmarke) JNF flüssig (Weichmacher)15 Kg "Sandolub" (trademark) JNF liquid (plasticizer)
30 Kg "Optifix" (Handelsmarke) F flüssig (Befestiger)30 Kg "Optifix" (trademark) F liquid (fastener)
1 Kg "Antimussol" (Handelsmarke) SF flüssig (Antischaummittel) 25 Kg Natriumhydroxid 36º Be1 Kg "Antimussol" (trademark) SF liquid (antifoam agent) 25 Kg sodium hydroxide 36º Be
Die Befestigung erfolgt während 0,33 Stunden. Die Gesamtverfahrenszeit beträgt 5,4 Stunden.The fixing takes 0.33 hours. The total procedure time is 5.4 hours.
Das Verfahren gemäss diesem Beispiel wird in Fig. 5 dargestellt.The procedure according to this example is shown in Fig. 5.
500 Kg Baumwoll-Interlockware wird bei 95º unter Verwendung eines üblichen Färbeverfahrens und der Färbeflüssigkeit des Beispiels 3 gefärbt. Die Färbung erfolgte in der selben Maschine wie sie im Beispiel 1 verwendet wurde und unter denselben Bedingungen und während derselben Zeitdauer. Nach dem Färben verläuft das Verfahren wie folgt:500 kg of cotton interlock fabric is dyed at 95º using a conventional dyeing process and the dyeing liquid of Example 3. The dyeing was carried out in the same machine as used in Example 1 and under the same conditions and for the same period of time. After dyeing, the procedure is as follows:
1. Die Färbereimaschine wird entleert, die gefärbten Textilerzeugnisse werden während 10 Minuten bei 40ºC mit kaltem, hartem Wasser gespült und die Maschine entleert;1. The dyeing machine is emptied, the dyed textile products are rinsed with cold, hard water at 40ºC for 10 minutes and the machine is emptied;
2. 5000 Ltr. hartes Wasser werden bei 25º zu der Maschine hinzugefügt, die Textilerzeugnisse werden während 10 Minuten gespült und die Maschine entleert;2. 5000 litres of hard water at 25º are added to the machine, the textile products are rinsed for 10 minutes and the machine is emptied;
3. Die Stufe 2 wird wiederholt;3. Stage 2 is repeated;
4. 5000 Ltr. der oben beschriebenen Befestigerflüssigkeit werden zu der Maschine hinzugefügt und die Textilerzeugnisse werden während 10 Minuten bei 40ºC behandelt, wonach die Maschine neuerdings entleert wird.4. 5000 litres of the fixing liquid described above are added to the machine and the textile products are treated for 10 minutes at 40ºC, after which the machine is emptied again.
5. 5000 Ltr. Wasser, welche 15 Ltr. Essigsäure enthalten, werden zu der Maschine hinzugefügt, die Maschine wird während 10 Minuten laufen gelassen und danach entleert;5. 5000 liters of water containing 15 liters of acetic acid are added to the machine, the machine is run for 10 minutes and then drained;
6. Die Textilerzeugnisse werden aus der Maschine entnommen, in eine Zentrifuge eingefüllt und während 5 Minuten zentrifugiert.6. The textile products are removed from the machine, placed in a centrifuge and centrifuged for 5 minutes.
Die gesamte Verfahrensdauer beträgt 5,8 Stunden.The total procedure time is 5.8 hours.
Ein Vergleich der Beispiele 3 und 4 zeigt, dass das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung etwas kürzer ist bezüglich der Verfahrensdauer, die verschiedenen Waschstufen jedoch weggelassen werden können mit einer konsequenten Einsparung beim Wasser und dem Arbeitsaufwand. Berechnet auf derselben Grundlage wie der Beispiel 1 - Beispiel 2 Vergleich, führt das Verfahren gemäss der Erfindung zu Kosteneinsparungen in der Grössenordnung von 15%.A comparison of Examples 3 and 4 shows that the process according to the present invention is somewhat shorter in terms of process time, but the various washing steps can be omitted with a consistent Savings in water and labor. Calculated on the same basis as the Example 1 - Example 2 comparison, the process according to the invention leads to cost savings in the order of 15%.
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